卫星热红外和微波遥感资料在地震预报中的应用研究

摘要

地震孕育和发展过程中有“热”释放，因此可以用卫星遥感技术来监测地表温度异常变化，以预测强震的发生。为了从长期和短期的地表温度变化趋势中寻找震前地表温度异常规律，本文研究了2005年10月8日巴基斯坦7.8级地震、2003年9月27日中、俄、蒙7.9级地震、1996年11月19日新疆和田7.1级地震和2004年12月26日印尼8.7级地震这几个典型震例震前地表温度异常现象，并在数据的处理过程中，针对微波遥感、静止卫星FY-2C和MTSAT-1R遥感资料开发了数据处理软件。本论文取得的主要结果如下： （1）本文重点研究了地震区地表温度的时间序列特征，对地震区进行了温度窗口扫描，获得了好的结果。对微波遥感资料与热红外遥感资料进行对比分析研究,这是一种新的尝试，是本研究的创新点； （2）结合发震区的地质构造资料，从热红外遥感图像信息中提取了发震区域的构造在地表的展布，进一步说明了温度呈条带状分布与断层展布有密切的关系。进一步证实了热红外遥感和微波遥感地表温度地震异常是一种短期地震前兆异常，即震前3个月内出现温度异常； （3）新发现大地震的温度异常空间分布特征与断层的展布存在密切的关系，与前人的某些研究结果不一致，温度异常区不是大面积存在，异常区的迁移也不太明显。当然本研究的震例还不多，但这一新发现具有明确的物理意义，值得我们进一步深入研究，这对地震三要素的地点预测有着重要的意义； （4）巴基斯坦7.8级地震震前温度总体上是一个下降过程，即负异常。而新疆和田7.1级地震和中、俄、蒙7.9级地震震前温度异常是正异常。3个地震的研究结果与前人的研究结果“震前是一个增温过程”不完全一致，其中2个地震一致，1个地震不一致。原因之一很有可能是地下逸出物质与地表物质起主要作用的热交换，即当逸出物质的温度低于地表温度时，经过热交换后，地表温度降低，反之地表温度升高。原因之二也有可能是发震断层在受到挤压力的作用下，断层处于封闭状况，导致地下热能无法释放，从而出现震前热红外负异常现象。